ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL Campus Politécnico "J. Rubén Orellana R." FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA Carrera de Ingeniería Electrónica y Control Carrera de Ingeniería Eléctrica 1. TEMA 2. OBJETIVOS PRÁCTICA N 4 CIRCUITOS DE CONTROL CON RELÉ PROGRAMABLE 2.1. Familiarizar al estudiante con las tecnologías de control programable, para la solución de problemas de automatización y control de pequeña escala. 2.2. Trabajar con el módulo de relé programable LOGO de Siemens. 3. INFORMACIÓN Los módulos o relés programables, sin ser propiamente un PLC, ofrecen muchas ventajas y flexibilidad para diversas aplicaciones de automatización y control de pequeña escala, constituyen una buena alternativa técnico - económica. Fig.1 Funciones del Software LOGO SOFT COMFORT (Ref. Publicación Siemens) 1
Siemens, empresa fabricante de equipos de automatización y control, ofrece dentro de su portafolio de productos el módulo programable LOGO cuya programación, simulación y carga del programa se realiza mediante el software LOGO SOFT COMFORT (Fig.1). Este software de fácil y rápido manejo, permite la creación de esquemas de contactos y diagramas de funciones seleccionando los bloques correspondientes y sus interconexiones por simple arrastrar y colocar. 4. TRABAJO PREPARATORIO 4.1. Diseñar los circuitos de fuerza y control para un sistema de abastecimiento de agua que consta de una cisterna, un tanque elevado, dos bombas (B1 - B2) y tres interruptores de flotador: flotador nivel cisterna SFC, flotador demanda base SFB y flotador demanda pico SFP, según se muestra en la Fig.2. Fig.2 Sistema de bombeo cisterna tanque elevado El diseño debe operar bajo las siguientes condiciones: a. El sistema de bombeo funciona solo si hay agua en la cisterna, evento detectado por el flotador SFC, además está controlado por un selector de tres posiciones Sc: modo B1 (MODB1), off y modo B2 (MODB2). 2
Nota: Tomar en cuenta que al relé LOGO solo ingresan dos entradas del selector Sc, la posición OFF no es entrada (Fig.3a). Fig.3 (a) Selector de 3 posiciones (b) Interruptor de flotador b. El flotador SFB, para demanda base, conecta una bomba cuando el agua está por debajo de la altura H2 y la desconecta cuando el agua está por encima de la altura H3. c. El flotador SFP, para demanda pico, conecta la otra bomba cuando el agua está por debajo de la altura H1 y la desconecta cuando el agua supera la altura H2. d. Cada bomba funciona abasteciendo la demanda base establecida por el flotador SFB o abasteciendo la demanda pico, establecida por el flotador SFP. El cambio de función se realiza por medio del selector Sc, donde: MODB1 determina que la bomba 1 funciona como base y la bomba 2 como pico y MODB2 ordena el funcionamiento contrario, B2 como base y B1 como pico. e. En caso de sobrecarga de la bomba que está determinada como base, esta se desconecta y la otra toma su lugar. En caso de sobrecarga en alguna de las bombas en la demanda pico, se desconecta solo la bomba cuyo motor se sobrecargó. f. Las bombas dejan de funcionar cuando se pone al selector en la posición off o si no hay agua en la cisterna, detectado por el flotador SFC. Presentar una tabla con dos columnas, una en la que se indique los nombres de todos los elementos utilizados (tomar en cuenta la nomenclatura dada en el enunciado del diseño) y otra en que se describa la función que realizan, por ejemplo: 3
ELEMENTO FUNCIÓN CB1 Contactor para accionar el motor que mueve la bomba 1. NOTA: Traer el circuito de control diseñado en lenguaje LADDER en el software LOGO SOFT COMFORT, para lo cual debe utilizar los elementos de entrada y salida del módulo programable siguientes: Disposición de Entradas Entrada Descripción Nombre de Entrada I1 Posición modo B1 del selector MODB1 I2 Posición modo B2 del selector MODB2 I4 Interruptor de flotador de la cisterna SFC I5 Interruptor flotador demanda base SFB I6 Interruptor flotador demanda pico SFP I7 Contacto relé térmico de la bomba 1 TerB1 I8 Contacto relé térmico de la bomba 2 TerB2 Disposición de Salidas Salida Descripción Nombre de Salida Q1 Contactor del motor de la bomba 1 CB1 Q2 Contactor del motor de la bomba 2 CB2 5. EQUIPO Y MATERIALES Módulo de trabajo con elementos electromecánicos, disponible en el laboratorio. Relé lógico programable LOGO disponible en el laboratorio. 6. PROCEDIMIENTO 6.1. El instructor explicará el procedimiento para ingresar al programa LOGO SOFT COMFORT, así como las principales opciones del menú para crear y cargar un proyecto en el módulo programable. 6.2. El instructor realizará conjuntamente con los estudiantes, un proyecto sencillo a manera de tutorial. 6.3. El instructor explicará la forma que se encuentran conectadas las entradas y salidas del módulo de relé programable LOGO, en base a la Fig.4. 4
Fig.4 Diagrama de Conexión Módulo relé programable LOGO 6.4. El instructor revisará el correcto funcionamiento del circuito de control solicitado en el trabajo preparatorio utilizando el simulador OFF LINE. 6.5. El estudiante elaborará el diagrama de conexiones de entradas y salidas al módulo programable LOGO y realizará las conexiones correspondientes. 6.6. Descargar el programa en el módulo programable y probar su funcionamiento. 5
7. INFORME 7.1. Diseñar el circuito de fuerza para operar los motores trifásicos de dos bombas (B1 - B2) que vacían un pozo séptico (Fig. 5) y, utilizando el programa LOGO SOFT COMFORT, diseñar el circuito de control para comandarlas bajo las siguientes condiciones: Fig.5 Pozo Séptico controlado por dos bombas. a. Mediante un selector de tres posiciones Sc se puede escoger el modo MANUAL; OFF; AUTOMÁTICO. Nota: Tomar en cuenta que al relé LOGO solo ingresan dos entradas del selector Sc, la posición OFF no es entrada (Fig.3a). b. En modo AUTOMÁTICO, el interruptor del flotador SF1 accionará la bomba B1 cuando el nivel de agua llegue a la altura H1 y la desactivará cuando el nivel descienda de H0. Si el nivel sube nuevamente hasta H1 el interruptor SF1 accionará la bomba B2 y así alternadamente. c. Si por defecto del flotador SF1 o por un aumento del caudal de ingreso, el nivel de agua sube hasta H2 (altura crítica), el flotador SF2 ordenará que funcionen las dos bombas al mismo tiempo hasta que la altura descienda a H0. 6
d. Si se presenta una sobrecarga en cualquiera de las bombas Term1 Term2, la otra comenzará a funcionar inmediatamente y continuará operando según el literal b mientras se soluciona el problema. e. En el modo MANUAL, un operador podrá accionar las bombas utilizando pulsantes de marcha Pm1 Pm2 y paro Pp1 Pp2, independientemente de los flotadores. A partir de esta práctica, cuando se solicite un diseño, bien sea para el trabajo preparatorio como para el informe se debe presentar lo siguiente: Diagrama de fuerza con todas las protecciones. Diagrama de conexiones de entradas y salidas al módulo programable. Tabla con la lista de todas las variables y su función. Circuito de control impreso utilizando la opción de guardar en formato PDF disponible en el software de LOGO. El programa grabado en una memoria flash para verificar el funcionamiento en el laboratorio. 7.2. Comentarios y sugerencias sobre el cumplimiento de los objetivos propuestos en la práctica. 7.3. Conclusiones y recomendaciones. 7.4. Bibliografía 8. REFERENCIAS Catálogo de relé programable LOGO. Diagramas de Control Industrial, Ing. Pablo Angulo. Notas de clase. 7